申请号：201910558568.8 申请日;2019.06.26 申请公布号:CN 110174839 A 申请公布:2019. 08. 27 申请人:中国科学院电工研宄所无锡分所 地址；214000江苏省无锡市惠山区经济开发区创惠路1号无锡风电科技产业园 3006-3015室 发明人：陈培 杨炜 杨建勋 陈月陵 专利代理机构：南京正联知识产权代理有限公司32243 代理人;陈斐     一种污水处理好氧池里DO值的模糊PID控制系统，其特征在于：它包括DO值传感器 、PLC控制电路(2)、组态王上位机软件(3)、MATLAB模糊PID算法(4)、变频鼓风机(5)、供 电电源电路(7)组成，D0值传感器（1)采集得到好氧池里污水的D0值转换成电压信号与PLC 控制电路(2)相连，PLC控制电路(2)与组态王上位机软件(3)相连，组态王上位机软件(3)与 MATLAB模糊PID控制算法01)相连，PLC控制电路(2)与变频鼓风机(5)相连，PLC控制电路(2) 通过组态王上位机软件(3)由0PC网络通信得到MATLAB模糊PID控制器(4)算出的PID控制器 参数来实现自动控制好氧池(6)里的D0值。 根据权利要求1所述PLC控制电路(2)，其特征在于所使用芯片为欧姆龙CP1E，里面包 含PID控制程序。 根据权利要求1所述组态王上位机软件(3)，其特征在于上位机软件通过0PC通信设 置，分别于MATLAB模糊PID算法⑷和PLC控制电路⑵通信，并显示实时的D0值和PID控制器 的PID参数。 根据权利要求1所述固定在MATLAB里的模糊PID算法(4)，其特征在于： 经D0值传感器转换的电压信号，输送给PLC控制电路，PLC控制电路通过0PC网络通信传 输至组态王上位机软件并实时显示当前D0值，组态王上位机软件将D0值通过0PC网络通信 传输至MATLAB模糊PID算法，通过与预设的D0值进行判断得出D0值的偏差和偏差变化率； MATLAB模糊PID算法找出PID控制器三个参数kp、ki、kd与偏差和偏差变化率之间的模 糊关系，在运行中通过不断检测偏差和偏差变化率，根据模糊控制原理来对3个参数进行在 线修改，得到对应的PID控制器的三个参数并传输至组态王上位机软件显示，组态王上位机 软件将新的PID控制器参数传输至PLC控制电路，转换成变频鼓风机的运行频率，改变变频 鼓风机的转速，改变好氧池的曝气量从而调节好氧池的D0值。 技术领域： 本发明设计一种污水处理好氧池里D0值的模糊PID控制系统。 技术背景： 在污水处理过程中，CX)D (化学需氧量)值和D0 (溶解氧)值是两个关键的参数，其中好氧 池里的D0值高了会爆散污泥，出水带悬浮物、低了则微生物缺氧造成水质发臭，导致处理能 力降低使水产生浑浊。因此需要快速、精准地对D0值进行控制。 目前污水处理过程中，普遍采用变频鼓风机的曝气装置，通过鼓风机产生的气体 从污水底部逐渐上升的过程中，调节污水的D0值。 但是因为整个系统的非线性和复杂性，使得常规控制方法有很大的滞后性，不能 精准快速达到污水处理工艺要求的D0值。本发明利用MATLAB软件能够快速计算复杂控制算 法的优势，利用组态王上位机软件将MATLAB模糊PID算法和PLC控制器联系起来，使得控制 响应速度更快，控制效果实时性加强。 发明内容： 本发明针对上述所述控制方法的缺点，将污水处理工艺要求的D0值作为模糊PID算法 的控制目标，应用模糊PID控制算法算出PID控制器三个参数1^、1^、1^，组态王上位机软件 将新的PID控制器参数传输至PLC控制电路，转换成变频鼓风机的运行频率，改变变频鼓风 机的转速，改变好氧池的曝气量从而调节好氧池的D0值。 附图说明： 附图1是本发明的系统原理图 附图2是本发明的模糊PID控制算法流程图 具体实施方式： 结合附图详细介绍污水处理好氧池里的D0值模糊PID控制系统及方法： 如图1所示:D0值传感器（1)、PLC控制电路(2)、组态王上位机软件(3)、MATLAB模糊PID 算法(4)、变频鼓风机(5)、供电电源电路(7)组成，D0值传感器(1)采集得到好氧池里污水的 D0值转换成电压信号与PLC控制电路(2)相连，PLC控制电路(2)与组态王上位机软件(3)相 连，组态王上位机软件(3)与MATLAB模糊PID控制算法(4)相连，PLC控制电路(2)与变频鼓风 机(5)相连，PLC控制电路(2)通过组态王上位机软件(3)由0PC网络通信得到MATLAB模糊PID 控制器(4)算出的PID控制器参数来实现自动控制好氧池(6)里的D0值。 如图2所示:MATLAB模糊PID算法将组态王上位机软件传送的D0值与污水处理工艺 要求的D0值进行比较，得到相应的D0值偏差和偏差变化率，对偏差和偏差变化率进行模糊 化处理。利用现场的经验数据和污水处理工艺数据，得到PID控制器三个参数kp、ki、kd对应 的模糊控制表，对D0值偏差设定三个模糊子集:D0值偏差大、D0值偏差适中、D0值偏差小，对 电压偏差率ec设定三个模糊子集为:D0值变化快、D0值变化适中、D0值变化小。对模糊算法 的输出变量v设定五个模糊子集为:频率快速增加、频率缓慢增加、频率不变、频率缓慢下 降、频率快速下降。最后根据不同的模糊子集算出对应的PID控制器三个参数。 根据现场经验及实验数据得出模糊控制规则为：   如果检测得到的DO值比设定DO值低，则说明好氧池里的含氧量小，需要增大曝气量， 执行模糊控制器的输出子集为:频率快速增加； 如果检测得到的D0值与设定D0值相等，偏差率适中，则说明好氧池里的D0值符合设 定要求，执行模糊控制器的输出子集为:频率不变； 如果检测得到的D0值比设定D0值高，则说明好氧池里的含氧量大，执行模糊控制器 的输出子集为:频率快速下降； 如果检测得到的D0值与设定D0值相等但偏差率变化慢，则执行模糊控制器的输出子 集为:频率缓慢增加； 如果检测得到的D0值与设定D0值相等但偏差率变化快，则执行模糊控制器的输出 子集为:频率缓慢增加。 在线运行过程中，控制系统不断的检测好氧池里的D0值，并实时的计算出偏差和 偏差变化率，然后将它们模糊化得到偏差和偏差变化率，通过查询模糊规则表即可得到kp、 ki、kd三个参数的调整量完成控制过程，将参数传送至组态王上位机软件，由组态王上位机 软件发送至PLC控制电路输出不同的鼓风机运行频率，从而保证好氧池里D0值快速准确稳 定在工艺要求范围内。

申请号：201910487809.4 申请日：2019.06.05 申请公布号：CN 110127954 A 申请公布日：2019. 08. 16 申请人：哈尔滨工业大学 地址：150001黑龙江省哈尔滨市南岗区西大直街92号 发明人：陈志强 专利代理机构：哈尔滨龙科专利代理有限公司23206 代理人：高媛       一种基于程序控制的气泵驱动污水反应器，其特征在于所述气泵驱动污水反应器包 括进水管、污水处理反应器、PLC控制柜、出水管，其中： 所述PLC控制柜内置气栗和PLC控制器； 所述气泵从PLC控制柜中分出第一气提管、第二气提管、第三气提管三根气体管和一根 曝气管； 所述气泵与第一气提管、第二气提管、第三气提管和曝气管之间设置电磁阀，第一气提 管、第二气提管、第三气提管和曝气管的开启由PLC控制电磁阀实施； 所述污水处理反应器由内筒和外筒组成，内筒为消毒出水区，外筒经隔板分成进水区 和主反应区； 所述进水区的内部设置有高液位计、低液位计和第一气提管； 所述主反应区的内部设置有生物填料、第二气提管和曝气管； 所述消毒出水区的内部设置有消毒片筐和第三气提管； 所述第一气提管将污水由进水区提升至主反应区； 所述第二气提管将经反应及沉淀后的污水由主反应区提升至消毒片筐内； 所述曝气管与位于主反应区底部的曝气头连接； 所述第三气提管与出水管连接将消毒后的污水由消毒出水区提升至外排水沟或回用； 所述进水管接来自化粪池出水，与污水处理反应器的进水区连接。 根据权利要求1所述的基于程序控制的气泵驱动污水反应器，其特征在于所述消毒 片筐为多孔结构，内置固体消毒氯锭。 根据权利要求1所述的基于程序控制的气泵驱动污水反应器，其特征在于所述第三 气提管底部位于污水处理反应器池底上方的1/3位置，第一气提管、第二气提管及曝气管均 在距离污水处理反应器池底上方的10〜20cm处。 根据权利要求1或3所述的基于程序控制的气泵驱动污水反应器，其特征在于所述第 一气提管放置在孔径为0.2〜0.5cm钢丝网桶中。 根据权利要求1所述的基于程序控制的气泵驱动污水反应器，其特征在于所述固定 填料在设计水位20〜30cm下，固定填料布置占主反应区2-3体积的3/4,其余非填料区设置第 二气提管，曝气管设置在填料下方。 根据权利要求1所述的基于程序控制的气泵驱动污水反应器，其特征在于所述污水 处理反应器的材质为钢、PVC或预制混凝土，平面形状为圆形、椭圆形或方形。 根据权利要求1所述的基于程序控制的气泵驱动污水反应器，其特征在于所述污水 处理反应器与化粪池合建，在进水区前增加2格或3格化粪池区。 —种利用权利要求1-7任一权利要求所述气泵驱动污水反应器进行气泵驱动污水处 理的方法，其特征在于所述方法包括如下步骤： 步骤一、含粪便生活污水首先进入化粪池首段，固体在首段沉淀，污水则在化粪池末段 经由进水管进入气泵驱动污水反应器的进水区； 步骤二、污水在进水区收集，当水位达到高液位时启动第一气提管将污水提升至主反 应区，当水位达到低液位时第一气提管停止工作，启动曝气管； 步骤三、曝气管首先采用曝气管首先采用曝气10〜20秒，停曝10〜15分钟运行，这种间歇 运行合计1.5〜2小时，随后曝气6〜16小时，再间歇曝气1.5〜2小时，混合液沉淀2〜2.5小时后， 启动第二气提管将污水提升至消毒排区，每日根据进水水质运行1或者2周期； 步骤四、提升水先经过消毒筐，随后由第三气提管和出水管将消毒后的污水提升至外 排水沟或回用。 技术领域 本发明属于污水处理技术领域，涉及一种水量较小的单户及紧邻多户乡村污水处 理装置及处理方法，具体涉及一种气泵驱动一气多用型污水处理装置及处理方法。 背景技术 随着我国经济的快速发展，乡村居民收入显著增长，人们对人居环境提出更高的 要求，散排污水造成乡村地表及地下水体污染的问题备受关注，急需对乡村散排污水进行 收集及处理。 目前我国处理城镇生活污水，多采用传统的厌氧-缺氧-好氧(常称AA0)工艺及循 环式活性污泥(常称CASS)工艺实现有机物（以C0D计)及氮磷的去除。但对于乡村散户污水 来说，存在水量过小（多低于10吨/日）、水量波动大、居民运行能力弱的问题，乡村居民很难 派出专人维护这种小水量污水设施，也难以选择适于长时间运行不需维护的小型污水泵， 如选择上述传统的AA0或CASS污水处理工艺，则因维护困难而造成处理设施停运。 针对小水量乡村污水近零维护及耐水质水量冲击的技术需求，需要避免使用易 堵、易过载的水泵，在运行方面要考虑可适应水量及浓度变化大的可调整的处理技术。 发明内容 为了解决小水量污水近零维护的技术需求，本发明提供了一种基于程序控制的气 泵驱动污水反应器(Airpump-driven sewage reactor，简称ADSR)及处理方法。本发明的装 置运行无需水泵完成污水的提升，动力消耗仅为一台气泵，通过PLC程序控制反应过程完成 污染物去除，处理后的污水在消毒出水区经气力提升外排或回用。 本发明的目的是通过以下技术方案实现的： 一种基于程序控制的气泵驱动污水反应器，包括进水管、污水处理反应器、PLC控制柜、 出水管，其中： 所述PLC控制柜内置气泵和PLC控制器； 所述气泵从PLC控制柜中分出第一气提管、第二气提管、第三气提管三根气体管和一根 曝气管； 所述气泵与第一气提管、第二气提管、第三气提管和曝气管之间设置电磁阀，第一气提 管、第二气提管、第三气提管和曝气管的开启由PLC控制电磁阀实施； 所述污水处理反应器由内筒和外筒组成，内筒为消毒出水区，外筒经隔板分成进水区 和主反应区； 所述进水区的内部设置有高液位计、低液位计和第一气提管； 所述主反应区的内部设置有生物填料、第二气提管和曝气管； 所述消毒出水区的内部设置有消毒片筐和第三气提管； 所述第一气提管将污水由进水区提升至主反应区； 所述第二气提管将经反应及沉淀后的污水由主反应区提升至消毒片筐内； 所述曝气管与位于主反应区底部的曝气头连接； 所述第三气提管与出水管连接将消毒后的污水由消毒出水区提升至外排水沟或回用； 所述进水管接来自化粪池出水，与污水处理反应器的进水区连接。 —种利用上述气泵驱动污水反应器进行气泵驱动污水处理的方法，包括如下步 骤： 步骤一、含粪便生活污水首先进入化粪池首段，固体在首段沉淀，污水则在化粪池末段 经由进水管进入气泵驱动污水反应器的进水区； 步骤二、污水在进水区收集，当水位达到高液位时启动第一气提管将污水提升至主反 应区，当水位达到低液位时第一气提管停止工作，启动曝气管； 步骤三、曝气管首先采用曝气管首先釆用曝气10〜20秒，停曝10〜15分钟运行，这种间歇 运行合计1.5〜2小时，随后曝气6〜16小时(根据水质情况调整曝气时间），再间歇曝气1.5〜2 小时（同上曝气10〜20秒，停曝10〜15分钟运行），混合液沉淀2〜2.5小时后，启动第二气提管 将污水提升至消毒排区，每日根据进水水质运行1或者2周期； 步骤四、提升水先经过消毒筐，随后由第三气提管和出水管将消毒后的污水提升至外 排水沟或回用。 相比于现有技术，本发明具有如下优点： 1、本发明考虑气泵驱动的一气四用小水量污水处理模式，耐用的气泵不存在堵塞及易 于过载的问题，这种方式解决了农村小水量污水(10吨/日以下)近零维护的技术需求。 2、本发明的ADSR进水区可以保障每日的污水全部提升后得到处理，主反应区采用 基于PLC控制的缺氧好氧交替运行模式，可实现程序控制，将进水区的污水在该区域实现缺 氧与好氧反应、沉淀及排水，保障每日的污水可以全部提升后得到处理，并可通过调节反应 程序适应不同用户的水质变化；消毒出水区则可实现病原微生物的灭活及处理后水的外 排。 3、本发明适宜于水量较小的单户及紧邻多户乡村污水处理，可以根据水量及水质 变化调整PLC反应程序，实现出水达标，保障出水⑶D、氨氮和总氮低于60 mg/L、5mg/L和 20mg/L，满足多地乡村生活污水的排放标准。 附图说明 图1为污水处理反应器的平剖面图； 图2为污水处理反应器的立面图； 图3为气提管的工作简图； 图4为进水区及主反应区曝气管位置示意图； 图5为主反应区及出水消毒区气提管位置示意图； 图6为气泵驱动乡村污水的处理工艺流程图； 图7为化粪池及气泵驱动乡村污水处理反应器的安装示意图； 图中，1-进水管、2-污水处理反应器、3-PLC控制柜、4-第一气提管、5-第二气提管、6-第 三气提管、7-曝气管、8-隔板、9-出水管、10-曝气头、11-观察孔、12-基础、13-民宅、14-排水 点、15-化粪池、16-化粪池观察管。 具体实施方式 下面结合附图对本发明的技术方案作进一步的说明，但并不局限于此，凡是对本 发明技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖 在本发明的保护范围中。 具体实施方式一:本实施方式提供了一种基于程序控制的气泵驱动污水反应器， 如图1-5所示，所述气泵驱动污水反应器包括进水管1、污水处理反应器2、PLC控制柜3、出水 管9,其中： 所述PLC控制柜3中内置气泵及PLC控制器，气泵工作由PLC控制器程序控制，气泵分出4 根气管，分别为第一气提管4、第二气提管5、第三气提管6和曝气管7,气泵与第一气提管4、 第二气提管5、第三气提管6和曝气管7之间设置电磁阀，第一气提管4、第二气提管5、第三气 提管6和曝气管7的开启由PLC控制电磁阀实施。第一气提管4、第二气提管5、第三气提管6的 工作原理简图如图3所示。进气管连接气泵，气泵工作后，气体通过进气管向下流动，在转弯 处形成一定的吸引力，将混合液连同输入的气体一起通过混合液提升管提升到另一位置。 所述污水处理反应器2由内筒和外筒组成，如图1所示，内筒为消毒出水区2-1，外 筒经隔板8分成进水区2-2和主反应区2-3。如图2所示，进水区2-2连接进水管1，出水管9连 接在消毒出水区2-1。 所述进水区2-2的作用是将村民每天产生的污水提升到主反应区2-3,进水区2-2 的内部设置有高液位计、低液位计和第一气提管4，污水到高液位时候启动第一气提管4，污 水到低液位时关闭第一气提管4。 所述主反应区2-3的内部设置有第二气提管5和曝气管7;污水在主反应区2-3完成 缺氧搅拌、好氧曝气及沉淀过程，沉淀后的污水经第二气提管5由主反应区2-3提升至消毒 出水区2-1，曝气管7起到曝气作用，其缺氧是通过短时间10〜20秒开启曝气和10〜15分钟停 止曝气实现。为提高反应效率，主反应区2-3还需要放置生物填料以提高生物量浓度。 所述消毒出水区2-1的内部设置有消毒片筐11和第三气提管6,污水经过消毒片筐 11消毒后，再由第三气提管6提升外排或回用。 本实施方式中，进水区2-2及主反应区2-3曝气管位置示意图见图4,进水区2-2连 接进水管1，第一气提管4的一侧连接气泵，另一侧将污水由进水区2-2提升至主反应区2-3。 主反应区设置曝气管7,曝气管连接位于主反应区2-3底部的曝气头10。 本实施方式中，主反应区2-3及出水消毒区2-1气提管位置示意图见5,主反应区2- 3的污水经反应及沉淀后，污水由第二气提管5提升至多孔的消毒片筐11，消毒片筐11内放 置固体消毒氯锭，污水经过消毒片筐11及氯锭后完成消毒。消毒后的水经第三气提管6提升 至外排水沟或回用。 本实施方式中，第三气提管6底部位于污水处理反应器2池底上方的1/3位置附近， 第一气提管4、第二气提管5及曝气管7均在距离污水处理反应器2池底上方的10〜20cm处。 本实施方式中，为防止污水悬浮物堵塞气提管，第一气提管4可放置在孔径为0.2〜 0.5cm钢丝网桶中，化粪池的出水，经钢丝网桶拦截后再由第一气提管4提升至主反应区2- 3〇  本实施方式中，气泵驱动污水处理反应器在使用时一般运行每日运行1个周期，每 天运行1个批次，完成静置待处理第二天污水。进水区2-2的有效容积是处理的每天排水量。 如每日运行2个周期，则进水区2-2的有效容积是处理的每天排水量的一半。 本实施方式中，低液位计和高液位计之间的容积为设计日处理水量(如每天运行2 周期则为设计水量的一半），水位到高液位时启动第一气提管4提水(提水时间控制在10分 钟左右），水位到低液位时第一气提管4停止工作，启动曝气管7。曝气管7首先采用曝气10〜 20秒，停曝10〜15分钟运行，这种间歇运行合计1.5〜2小时，随后曝气6〜16小时(根据水质情 况调整曝气时间），再间歇曝气1.5〜2小时（同上曝气10〜20秒，停曝10〜15分钟运行），混合液 沉淀2〜2.5小时后，，启动第二气提管5将污水提升至消毒排区2-1。提升水先经过消毒筐11， 随后由第三气提管6将污水外排。第一气提管4开始工作至将处理后的水排放的时间为一个 周期，这时候进水区2-2逐步到高液位计等待下一个周期处理污水。本发明可以根据进水水 质调整好氧反应时间，实现对不同水质的适应。 本实施方式中，固定填料在设计水位20〜30cm下，固定填料布置占主反应区2-3体 积的3/4,其余非填料区设置第二气提管5,曝气管7设置在填料下方。 本实施方式中，主反应区2-3污泥产量较少，控制在低负荷运行状态，可以每季度 将部分主反应区2-3污泥由临时污泥泵排出到前端的化粪池。 本实施方式中，污水处理反应器2的材质可为钢、PVC及预制混凝土等材质。 本实施方式中，污水处理反应器2也可设计成与化粪池合建，如合建则在进水区2- 2前增加2格或3格化粪池区。 本实施方式中，污水处理反应器2的平面形状可为圆形、椭圆形或方形等。 本实施方式中，气泵出口分出4根气管，分别为3根气提管和1根曝气管，分别通过 电磁阀控制，电磁阀的开启通过PLC程序控制。 具体实施方式二:本实施方式提供了一种利用具体实施方式一所述气泵驱动污水 处理反应器进行气泵驱动乡村污水的处理工艺，如图6所示，含粪便生活污水首先进入化粪 池首段，固体在首段沉淀，污水则在化粪池末段进入气泵驱动污水处理反应器。 化粪池及气泵驱动乡村污水处理反应器安装示意图如图7所示，村民排水及粪便 进入化粪池，化粪池出水连接气泵驱动污水处理反应器，污水处理反应器出水经消毒及气 提后出水排放或回用。污水处理反应器与3根气提管和1跟曝气管连接，这4个气提管路与放 置在PLC控制柜内的气泵相连，工程应用时，化粪池及污水处理反应器均在地下，地面仅有 具有防雨功能内置气泵及PLC控制器的PLC控制柜。 具体实施方式三:本实施方式中，污水处理反应器直径1.5m，高2.6m，进水区、主反 应区及消毒出水区体积比2:3:1情况下，运行效果为:进水C0D312〜342mg/L，出水C0D: 43.2〜 49 • 2mg/L;进水氨氮55〜61出水mg/L，出水氨氮0 • 9〜1 • 3mg/L，进水总氮38〜46mg/L，出水总 氮14.3〜18.7mg/L，进水总磷4.06〜5.29 mg/L，出水总磷1.39〜2.48 mg/L，主反应区污泥浓 度：3573〜4300mg/L。

　　摘要建立了同时测定葡萄酒中14种禁用食品添加剂的超高效液相色谱-电喷雾电离串联质谱(UPLC-　　ESI-MS/MS)分析方法。采用UPLCBEHC18(100mm×2.1mm×1.7m)色谱柱，对流动相的组成、缓冲液离子强度及质谱的各种参数进行了优化。结果表明，流动相的离子强度对食品添加剂的质谱检测有重要影响，以含1mmol/L甲酸铵-甲酸缓冲液(pH3.9)-乙腈为流动相，梯度洗脱，柱温35℃，可以在6min内完成14种食品添加剂的分离和检测。在ESI负离子模式下，采用选择离子监测方法进行测定时，除三氯蔗糖、日落黄和酸性红13的检出限分别为10，2和2g/L外，其它11种的检出限在0.01～1.0g/L之间。回收率为93.8%～106%，相对标准偏差小于3.1%。本方法快速、准确、灵敏度高，可用于葡萄酒及其它复杂基质食品中的低剂量、多种禁用食品添加剂的同时筛查。　　FCF)、诱惑红(AlluraRed)、红色2G(AcidRed1)、酸性红13(AcidRed13)、赤藓红(Erythrosine)、甲酸、甲酸铵，购自美国Sigma公司；实验室用水由Millipore纯水仪制备。10份葡萄酒样品购自超市。　　2.2标准溶液的配制准确称取适量上述标准品，用水溶解并定容，配制成1000mg/L的单标储备液；准确移取各标准储　　备液0.5mL，混合于100mL容量瓶中，用水定容，配制成5mg/L的混合标准工作液。用水逐级稀释，制成浓度范围为0.1～500g/L的系列混合标准溶液。　　2.3样品溶液制备取葡萄酒样品10mL于50mL烧杯中，超声脱气10min；取脱气后的样品1.0mL于10mL具塞　　试管中，用水定容至10mL，过0.22m滤膜后分析。　　2.4色谱-质谱条件　　UPLCBEHC18色谱柱(100mm×2.1mm×1.7m，美国Waters公司)。流动相A为乙腈，流动相B为1mmol/L甲酸铵-甲酸缓冲液(pH3.9)。流速0.3mL/min，进样体积2L，柱温35℃；梯度洗脱程序:0～1.5min，7%A；1.5～7.0min，7%～90%A；7.0～10.0min，90%A。　　电喷雾电离源，负离子模式，多反应监测(MRM)；实验所用气体均为高纯液氮，碰撞气(CAD)压力为41.4kPa，气帘气(CUR)压力为138kPa，雾化气(GS1)压力为448kPa，辅助气(GS2)压力为414kPa。电喷雾电压(IS)为-4.5kV，去溶剂温度(TEM)为500℃，Q0入口电压(EP)-10V，碰撞室出口电压(CXP)为-11V，14种添加剂的定性/定量离子对。　　3结果与讨论　　3.1流动相条件优化　　采用高效液相色谱-串联质谱检测葡萄酒中5种甜味剂时，这些甜味剂在甲醇-20mmol/L甲酸铵-甲酸体系的保留时间与甲醇-20mmol/L醋酸铵-醋酸体系一致，同时部分甜味剂的灵敏度提高了15倍以上，这说明甲酸铵体系可以获得比醋酸铵体系更高的灵敏度。Storm等[16]的研究表明，溶液中的NH4+浓度严重影响质谱检测的灵敏度。Minioti等的研究表明，使用乙腈分离着色剂可以获得比甲醇更好的峰对称性。因此，本研究以乙腈-20mmol/L甲酸铵(含0.1%甲酸，pH3.9)为流动相，对所研究的14种食品添加剂的分离条件进行了优化，14种添加剂可以在6min内得到较好分离。　　考察了缓冲液的浓度对添加剂的信号强度的影响。选用的甲酸铵-甲酸(pH3.9)缓冲液的离子浓度分别为20，10，5，2.5和1mmol/L。研究表明，随着缓冲液浓度的降低，溶液中的离子强度相应降低(图2)，但各添加剂的保留时间基本不变，这说明离子强度的降低并未对待分析物的分离度产生影响。然而，待分析物的峰高却显著提高(见图3)。由于部分着色剂未实现基线分离，为避免相互间的竞争抑制效应对分析结果的影响，在此仅以6种甜味剂的峰高的变化对其进行表征。6种甜味剂的信号强度随流动相离子强度的降低而不断提高，这说明过高的离子强度确实对添加剂的质谱检测有离子抑制作用。为取得最高的灵敏度，本研究选择乙腈-1mmol/L甲酸铵-甲酸体系作为14种添加剂的分离体系。需要说明的是，考虑到葡萄酒中的禁用添加剂一般浓度较低，加标分析也表明低于1mg/L浓度水平的添加剂不会产生过载现象，所以本研究选择了此浓度水平的缓冲液。在对确定含有较高浓度水平的甜味剂或是着色剂进行检测时，则需要选择较高浓度水平的缓冲液。　　3.2方法线性、回收率、精密度及检出限　　在上述实验条件下，考察14种添加剂在0.1～500g/L浓度范围内的线性关系和相关系数，并以14种添加剂的信噪比为3时的进样浓度为检出限。回收率和精密度的测定通过向阴性葡萄酒样品中添加10g/L甜味剂混合标准溶液进行，每个浓度样品平行分析3次。